ويحاول خبراء الجهاز المناعي الآن تسريع تطوير اللقاحات والعلاجات القائمة على الأجسام المضادة. ويعمل العلماء حاليا على تطوير لقاح مبتكر ضد فيروس زيكا، وبالإضافة إلى ذلك فقد نجحوا في تطوير علاج محتمل قائم على الأجسام المضادة - خلال تسعين يوما - من أجل وقف انتشار هذا المرض الفيروسي.
بقلم سانجاي ميشرا، زميل ما بعد الدكتوراه في علم الأمراض والأحياء الدقيقة والمناعة، جامعة فاندربيلت وروبرت كيرناهان أستاذ مشارك في طب الأطفال، جامعة فاندربيلت
[ترجمة د. موشيه نحماني]
![يزود لقاح RNA المبتكر الجسم بالتعليمات اللازمة لإنتاج البروتينات الشوكية لفيروس كورونا، ويزود هذا البروتين جهاز المناعة بمقدمة أولية وآمنة للفيروس [مصدر الصورة: NIH]](https://www.hayadan.org.il/images/content3/2020/04/file-20200323-112694-10dmr6h1.jpg.webp)
على الرغم من أن العلماء قد تعرفوا بالفعل على فيروس شلل الأطفال، إلا أن تطوير لقاح ضده استغرق أكثر من خمسين عامًا. لقد قضى هذا اللقاح تمامًا على شلل الأطفال في الولايات المتحدة في أقل من عشر سنوات. تعتبر اللقاحات واحدة من أكثر الإجراءات المضادة فعالية في مكافحة الأمراض.
في هذا الوقت، أصاب فيروس كورونا سريع الانتشار حوالي مليون شخص في جميع أنحاء العالم، وتسبب في وفاة أكثر من خمسين ألف شخص. وهناك حاجة ملحة إلى لقاح فعال يمكنه منع الإصابة ووفاة ملايين آخرين. ومع ذلك، يستغرق تطوير اللقاح الطبيعي، في المتوسط، حوالي ستة عشر عامًا.
فكيف يمكن للعلماء تطوير لقاح فعال ضد فيروس كورونا بسرعة؟
ويحاول خبراء الجهاز المناعي الآن تسريع تطوير اللقاحات والعلاجات القائمة على الأجسام المضادة. ويعمل العلماء حاليا على تطوير لقاح مبتكر ضد فيروس زيكا، وبالإضافة إلى ذلك فقد نجحوا في تطوير علاج محتمل قائم على الأجسام المضادة - خلال تسعين يوما - من أجل وقف انتشار هذا المرض الفيروسي. تتم مثل هذه المسارات المتسارعة في إطار "برنامج منصة الحماية من الأوبئة" الذي تديره وزارة الدفاع الأمريكية، وهي مصممة لمساعدة العلماء على تحديد وتنفيذ العلاجات الوقائية ضد الأوبئة الفيروسية القائمة على الأجسام المضادة. أحد طرق العلاج الشائعة هو التطعيم.
يقوم اللقاح بتعويد جهاز المناعة في الجسم على التعرف على بروتين فيروسي مميز يسمى المستضد. سُميت فيروسات كورونا بهذا الاسم نسبة إلى المسامير التي تشبه التاج الموجودة على سطحها الخارجي. هناك ثلاثة أنواع من البروتينات على سطح هذه الفيروسات: الغلاف والغشاء والطرف الذي يوجد بداخله خيط من الحمض النووي الريبوزي (RNA). ويخزن جزيء RNA هذا داخله التعليمات الجينية لبناء الفيروس.
ومع ذلك، فإن الفيروسات لا تنتج وحدات البناء الخاصة بها. وبدلاً من ذلك، تدخل الفيروسات، مثل فيروس كورونا، إلى الرئتين والأنسجة والخلايا الأخرى في الجهاز التنفسي عن طريق الارتباط بالخلايا من خلال بروتيناتها الشوكية. منذ لحظة اختراقه للخلايا، يصبح الحمض النووي الريبوزي الفيروسي (RNA) جزءًا من آلية إنتاج البروتين في الخلية المضيفة، مما يجعل الخلية تنسخ نسخًا جديدة من البروتينات الفيروسية والحمض النووي الريبوزي (RNA)، وفي هذه المرحلة تقوم هذه المكونات ببناء آلاف الفيروسات الجديدة التي التسبب في انتشار المرض بشكل فعال. ولذلك، فإن إحدى طرق إيقاف المرض الفيروسي هي منع الفيروس من اختراق الخلايا المضيفة. تفعل اللقاحات ذلك من خلال تدريب الجسم على التعرف على الفيروس ومهاجمته قبل أن يتمكن من إصابة الخلايا البشرية السليمة.
اللقاح هو في الواقع تحضير نقي لواحد أو أكثر من المكونات الرئيسية للفيروس - على سبيل المثال، بروتينات الغلاف أو السنبلة أو الغشاء - التي يتم حقنها في الجسم من أجل تزويد الجهاز المناعي بمقدمة أولية للفيروس دون التسبب في المرض. يشير هذا التعارف الأولي إلى جهاز المناعة حول كيفية البحث عن الفيروسات التي تحتوي على هذه البروتينات المحددة ومهاجمتها، إذا دخلت الفيروسات الحقيقية إلى الجسم بالفعل.
ومع ذلك، فإن تطوير اللقاحات المعتمدة على البروتينات الفيروسية عادة ما يستغرق ما بين عدة سنوات (كما في حالة فيروس الورم الحليمي البشري) وعدة عقود (كما في حالة فيروس الروتا). يتطلب تطوير اللقاحات القائمة على البروتين إنتاج كميات كبيرة من البروتينات الفيروسية فقط في المنشآت القادرة على ضمان مستوى عالٍ للغاية من النظافة. إن تنمية الفيروسات وتنظيف البروتينات إلى مستوى دوائي وطبي مقبول قد يستغرق سنوات. في الواقع، بالنسبة لبعض الأوبئة الأخيرة التي شهدها العالم، مثل الإيدز وزيكا والإيبولا، لا توجد حتى الآن لقاحات فعالة.
ومن أجل إنتاج لقاح فعال بشكل أسرع ضد الفيروسات الجديدة تمامًا التي تنتشر بسرعة، مثل فيروس كورونا، يستخدم الباحثون في جميع أنحاء العالم أساليب بديلة. في أحد الأساليب، بدلاً من البروتينات، هناك جيل جديد من اللقاحات، يُسمى لقاحات mRNA، سيخزن داخلها التعليمات الجزيئية لتحضير البروتين.
بدلاً من إنتاج لقاح قائم على البروتين، يزود علماء موديرنا المرضى بلقاح يعتمد على mRNA يسمح لجسم المريض بإنتاج البروتين نفسه
بدلاً من اللقاحات العادية التي تقوم فيها البروتينات الفيروسية بتنشيط الجهاز المناعي، يوفر اللقاح المعتمد على الحمض النووي الريبوزي (RNA) خيطًا اصطناعيًا من الحمض النووي الريبي (RNA) للفيروس يستخدمه الجسم المضيف لإنتاج بروتينات الفيروس بنفسه. وتكمن الميزة الكبرى لهذا النهج في حقيقة أنه يتجاوز متطلبات إنتاج بروتينات فيروسية نظيفة للغاية، مع تقصير الوقت بالأشهر وحتى السنوات. في جوهرها، تحاكي اللقاحات المعتمدة على الحمض النووي الريبوزي (RNA) العدوى الطبيعية للفيروسات، ولكنها تحتوي فقط على نسخة اصطناعية مختصرة من الحمض النووي الريبي (RNA) الفيروسي الذي يشفر البروتين المستضدي فقط. نظرًا لأن الحمض النووي الريبوزي (RNA) المستخدم في اللقاح لا يمكن أن يصبح جزءًا من كروموسومات المضيف، فهو آمن للاستخدام. يمكن أن يكون اللقاح من هذا النوع أكثر أمانًا من اللقاحات المعتمدة على فيروس مضعف أو بروتينات فيروسية لأنها لا تشكل خطرًا لأن تصبح الفيروسات المحقونة نشطة وخطيرة، أو العدوى داخل البروتينات الفيروسية المحقونة في الجسم.
شركة التكنولوجيا الحيوية Moderna Inc. وأعلنت مستخدمة هذا النهج بتاريخ 24.02.2020 أنها تمكنت بسرعة من تطوير لقاح تجريبي يعتمد على الحمض النووي الريبوزي (RNA)، وهو لقاح مشفر بـ mRNA-1273، وجاهز للتجارب السريرية على البشر. يرمز هذا الحمض النووي الريبوزي (RNA) لشكل مستقر من البروتين الشوكي في فيروس كورونا. إن فكرة استخدام الحمض النووي الريبوزي (RNA) الذي يسمح لجسم الإنسان بـ "قراءة" التعليمات وإنتاج بروتينات الفيروس بحد ذاتها ليست جديدة - فمنذ حوالي عقدين من الزمن أثبت الباحثون أن الحمض النووي الريبي (RNA) الذي تم إدخاله إلى الجسم من الخارج يتم ترجمته إلى البروتين المشفر المناسب. ومع ذلك، فإن الحمض النووي الريبوزي (RNA) ليس جزيئًا مستقرًا بشكل خاص، وهي حقيقة حالت دون أن تصبح مثل هذه اللقاحات حقيقة واقعة. يستخدم اللقاح المطور حديثًا تعديلات كيميائية مصممة لتثبيت الحمض النووي الريبي (RNA) وتحويله إلى نسخة قابلة للحقن باستخدام الجسيمات النانوية في وسط سائل.
إلى جانب استخدام الحمض النووي الريبوزي (RNA) كلقاح، يستخدم العلماء هذا النوع من الحمض النووي الريبي (mRNA) كدواء يمكن إعطاؤه للشخص عن طريق الوريد. في مثل هذه الحالة، يقوم الحمض النووي الريبوزي (RNA) بتشفير بروتين الجسم المضاد المعروف بقدرته على مهاجمة الفيروس نفسه، لذلك بدلاً من تزويد المريض بمجموعة من الأجسام المضادة، يمكن للطبيب أن يمنحه حقنة من الحمض النووي الريبي (RNA) الذي يوفر تعليمات الإنتاج للأجسام المضادة التي تحارب الفيروس. الفيروس.
ويمكن التعرف بسرعة على الأجسام المضادة الفعالة عن طريق اختبار المرضى الذين تعافوا من المرض. ومع ذلك، فإن إنتاج مثل هذه الأجسام المضادة للاستخدام الطبي غالبًا ما يواجه مخاطر مثل انخفاض استخدام الإنتاج، وعدم كفاية التنقية والتعديلات الكيميائية غير الفعالة للبروتين. ومع ذلك، فقد تم بالفعل إثبات فعالية هذا النهج من قبل مجموعة من الباحثين من جامعة فاندربيلت. وكجزء من التجارب على الحيوانات، تم ترميز الجسم المضاد الذي تم عزله سابقًا من شخص تم شفاؤه من مرض الشيكونغونيا على أنه RNA وتم إعطاؤه للفئران. قام الحمض النووي الريبي (RNA) بتشفير الجسم المضاد الذي يحمي الفئران من العدوى الفيروسية. مثل هذا الجسم المضاد المعتمد على الحمض النووي الريبي (RNA) يخضع حاليًا للتجارب السريرية. وبالمثل، يتم الآن عزل أجسام مضادة محددة ضد فيروس كورونا من أجسام الأشخاص المتعافين من فيروس كورونا. ويمكن ترميز التعليمات الجينية للأجسام المضادة الأكثر فعالية ضد فيروس كورونا بالـ RNA. ويمكن استخدام هذه الأجسام المضادة لعلاج المرضى المصابين بأمراض خطيرة.
وعلى الرغم من وجود العديد من الأساليب المبتكرة الواعدة، إلا أن جميعها حاليًا في المستوى التجريبي فقط. إن أفضل دفاع ضد مرض كورونا حاليًا هو الوقاية من المرض واحتوائه. وإلى أن نحصل على لقاح فعال ضد فيروس كورونا، فإن أفضل إجراءات الحماية هي التباعد الاجتماعي واليقظة.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 2
أين الإشارة إلى أن اللقاح لا يستطيع تغيير الحمض النووي للمضيف
من أين تأتي المعلومات أنه خلال تسعة أيام سيكون العلاج جاهزا؟